Farmacodinamia
Definiciones Farmacodinamia es la parte de la farmacología que estudia el mecanismo de acción de los fármacos Mecanismo de acción es el conjunto de acciones y efectos que generan una modificación molecular al unirse un fármaco, tóxico o medicamento con su estructura blanco (sitio de acción) Efecto: consecuencia final de esa unión, que es clínicamente apreciable y a veces cuantificable
Mecanismo de acción Según el mecanismo de acción, varios fármacos pueden usarse para tratar la misma patología Entender el mecanismo de acción farmacológico ayuda a la utilización racional de medicamentos y de las combinaciones de estos Los fármacos no crean funciones nuevas, sólo estimulan o inhiben un sistema o reemplazan moléculas endógenas ausentes La acción anti-infecciosa beneficia al organismo en forma indirecta
Teoría de Receptores Los efectos terapéuticos y tóxicos de un fármaco se dan por sus interacciones con moléculas La mayoría de los fármacos actúan mediante la asociación con moléculas específicas, alterando sus actividades biológicas Receptor: Componente de una célula que interactúa con una molécula, iniciando una cadena de eventos bioquímicos que generan efectos moleculares de respuesta. Son el principal objeto de estudio de la farmacodinamia
A: L-isoproterenol se une al R ßadrenérgico en 3 sitios enlaces de H+,hidrófobo e iónico (F.Van der Waals) B: D-isoproterenol se une al R ßadrenérgico en 2 sitios (incapáz de unirse al 3º sitio) C: Propranolol se une al R ßadrenérgico en 2 sitios (= que A). El grupo naftiloxy (N) forma uniones débiles que no son suficientes paran que tenga actividad intrínseca
Teoría de Receptores La interacción con los receptores es la base del mecanismo de acción farmacológico: Los receptores determinan las relaciones cuantitativas entre la dosis o la concentración de un medicamento y sus efectos farmacológicos Los receptores son responsables de la selectividad del efecto de un medicamento Los receptores median las acciones de los fármacos agonistas y antagonistas La mayoría de los receptores son polipéptidos, con diferentes formas y cargas eléctricas
Teoría de Receptores Los receptores farmacológicos pueden ser: Proteínas reguladoras (neurotransmisores, hormonas, autacoides y agentes terapéuticos) Enzimas (p. ej. dihidrofolato reductasa) Proteínas de transporte (p. ej. Na/K ATPasa) Proteínas estructurales (p. ej. tubulina) Las interacciones entre un fármaco y un receptor pueden darse por: Enlaces iónicos, puentes de hidrógeno, interacciones hidrofóbicas o uniones covalentes Dr. Roberto Mendoza Zepeda
Teoría de Receptores Las interacciones fármaco receptor generan una respuesta molecular, la cual es diferente según el tipo de unión: Agonista completo Agonista parcial Antagonista competitivo (reversible) Antagonista no competitivo (irreversible) Agonista inverso Antagonista químico
Teoría de Receptores Tipos de agonistas: Agonista completo: aquel que se une a un receptor específico e induce una respuesta máxima Agonista parcial: aquel que actúa sobre un receptor específico induciendo una respuesta sub-máxima. Actúa como antagonista de un agonista completo Agonista inverso: fármaco que desestabiliza el sistema llevándolo a un nivel de actividad por debajo del basal Tipos de antagonistas: Antagonista no competitivo: Fármaco que evita que el agonista en cualquier concentración produzca un efecto Antagonista competitivo o superable: fármaco que evita que el agonista actúe sobre el receptor específico dependiendo de la concentración del agonista
Teoría de Receptores Sinergismo: es el aumento de la respuesta a un fármaco por el empleo simultáneo de otro Suma: el efecto neto es igual a la suma de las respuestas de cada uno. Implica la unión a los mismos tipos de receptores Potenciación: el efecto neto es mayor que la suma de los efectos individuales. La unión es en diferentes receptores o la acción se da por mecanismos distintos Facilitación: se aumenta la respuesta terapéutica a un medicamento por la presencia de otro que no tiene los mismos efectos farmacológicos
Relación de Dosis-Respuesta Potencia o concentración de dosis efectiva: Cantidad de fármaco que se requiere para inducir una reacción determinada. La comparación entre dos fármacos se basa en la DE50 (Dosis Efectiva 50) Actividad máxima: Reacción máxima que produce un agente. Depende del número de complejos FR formados y de la eficacia intrínseca del agente
Potencia y Eficacia
Relación de Dosis-Respuesta Las respuestas biológicas a los medicamentos exhiben una distribución estadística normal En todos los individuos, no se logra la misma magnitud de respuesta con la misma dosis Hiperreactivos - hiporreactivos
Relación de Dosis - Respuesta Tolerancia: como consecuencia de exposiciones repetidas a una sustancia, se requieren dosis crecientes para alcanzar el mismo efecto Taquifilaxia: es una tolerancia desarrollada con rapidez, tras la exposición a una o a unas pocas dosis Idiosincrasia: desviación de tipo cualitativo dada por una respuesta insólita de un individuo con un efecto distinto del producido por un fármaco
Índice Terapéutico Es la relación que existe entre una dosis que produce toxicidad y la que genera la respuesta clínica deseada o efectiva en una población específica de individuos La determinación se realiza a través de los parámetros DE50 y DT50 Constituye una medida de la seguridad de un fármaco. Mientras mayor sea el índice terapéutico, más separadas son las dosis terapéuticas y las dosis tóxicas
Receptores Farmacológicos DOMINIOS: De unión al ligando Efector FAMILIAS DE RECEPTORES: Receptores con actividad enzimática Receptores tipo canales iónicos Receptores acoplados a proteínas G Receptores citosólicos o intracelulares
Receptores con actividad enzimática RECEPTORES PROTEÍNCINASA: Proteíncinasas ligadas a membranas plasmáticas que actúan por fosforilación de proteínas blanco (segundos mensajeros) Dominios: Extracelular: de unión al ligando. Intracelular: catalítico (proteíncinasa). Fosforila resíduos de tirosina, serina o treonina específicos.
Receptores tipo canal iónico Canales regulados por agonistas/antagonistas Selectividad iónica en la membrana plasmática Alteran el potencial de membrana y/o la composición iónica intracelular Estructuralmente son proteínas con múltiples subunidades trans-membrana Ejemplos: R. nicotínico de acetilcolina. R. GABA A R. de glicina
Receptor asociado a canal iónico: Receptor GABA-A: Mecanismo de acción Bzd Cl- 103 meq/ L Cl- 4 meq/l El ionoforo también tiene sitios para esteroides (progesterona), que pueden mediar cambios de comportamiento Receptor GABA-A acoplado a ionóforo de Cl- es pentamérico con subunidades alfa alfa beta gamma GABA se une a subunidades a à cambio conformacional à abre canal Cl-à hiperpolarización. Bzd se unen probablemente subund. gamma facilitando unión GABA y frecuencia apertura canal Cl- Barbitúricos: duración apertura canal Cl- con o sin GABA, etanol abre el canal de Cl- e influjo Cl-
Receptores acoplados a Proteína G Receptores de membrana que interactúan con proteínas efectoras intracelulares (Proteínas G) Estructura: Receptor: Proteína hidrófoba con 7 elementos helicoidales transmembrana Porción extracelular: Interactúa con el ligando Porción intracelular: interactúa con las Proteínas G Proteínas G: Moléculas heterodiméricas (,, ) Se clasifican según los subtipos
Receptores acoplados a Proteína G
Asociados a Proteína G: Traducción de señal con proteína G acoplada a un R A:Típica proteína G acoplada al Receptor con con un sitio de enlace en la superficie externa y un sitio en la superficie interna de la MP. B y C: Cuando el Agonista (Ag) se une al R causa disociación del GTP a GDP D: la activación de subud alfa por GTP, causa disociación de beta y gamma. E La subunidad alfa luego activa adenilcilcasa (AC) y ATP da AMPc F: La hidrólisis deel GTP catalizada por la GPTasa de la subud alfa produce reasociación de beta y gamma
Receptores Citosólicos Denominados también factores de transcripción Son receptores de hormonas esteroideas (CCS, H. Tiroideas, Vit D, retinoides, etc.) Son proteínas ligadoras de DNA que regulan la trascripción de genes específicos Estructura: Poseen 3 dominios funcionales HOOC NH 3 Dominio ligador de hormona Dominio de unión a sitios específicos del DNA Dominio de función desconocida
Segundos Mensajeros Son intermediarios entre el receptor y el efecto final específico Aún no están totalmente descritos Actúan en blancos intracelulares específicos Vías diferentes pueden tener puntos en común Ejemplos: AMPc Calcio DAG IP3 Caspasas Calmodulina Proteinquinasas
Segundos Mensajeros
Nueva indicación terapéutica
Plaquetas (60 mg) Endotelio, 300 mg